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1、第 - 1 - 页 共 6 页 波粒二象性波粒二象性 (建议用时：30 分钟) 【A 级 基础题练熟快】 1(多选)(2016高考全国卷改编)现用一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的 光入射时，有光电流产生下列说法正确的是( ) A保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大 B入射光的频率变高，饱和光电流变大 C入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大 D保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生 解析：选 AC.根据光电效应规律，保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，则饱和光 电流变大，选项 A 正确；由爱因斯坦光电效应方程知，入射光的频率变高，产生的光电
2、子最 大初动能变大，而饱和光电流与入射光的频率和光强都有关，选项 B 错误，C 正确；保持入射 光的光强不变，不断减小入射光的频率，当入射光的频率小于极限频率时，就不能发生光电 效应，没有光电流产生，选项 D 错误 2(2019茂名模拟)用一束紫外线照射某金属时不能发生光电效应，可能使该金属发生 光电效应的措施是( ) A改用红光照射 B改用 X 射线照射 C改用强度更大的原紫外线照射 D延长原紫外线的照射时间 解析：选 B.根据光电效应发生的条件0，必须用能量更大，即频率更高的粒子照 射 能否发生光电效应与光的强度和照射时间无关 X 射线的频率大于紫外线的频率 故 A、 C、 D 错误，B
3、正确 3关于光电效应的规律，下列说法中正确的是( ) A发生光电效应时，不改变入射光的频率，增大入射光强度，则单位时间内从金属内逸 出的光电子数目增多 B光电子的最大初动能跟入射光强度成正比 C发生光电效应的反应时间一般都大于 107 s D只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能发生 解析：选 A.发生光电效应时，不改变入射光的频率，增大入射光强度，则单位时间内打 到金属上的光子个数增加，则从金属内逸出的光电子数目增多，选项 A 正确；光电子的最大 初动能跟入射光强度无关，随入射光的频率增大而增大，选项 B 错误；发生光电效应的反应 时间一般都不超过 109 s，选项 C 错误；只
4、有入射光的频率大于该金属的极限频率时，即入 射光的波长小于该金属的极限波长时，光电效应才能发生，选项 D 错误 第 - 2 - 页 共 6 页 4(多选)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有( ) A光电效应现象揭示了光的粒子性 B热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性 C黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 D动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等 解析 ： 选 AB.光电效应现象、黑体辐射的实验规律都可以用光的粒子性解释，选项 A 正确， 选项 C 错误；热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性，选项 B 正确；由德布 罗意波长公式 和p22mEk知动
5、能相等的质子和电子动量不同，德布罗意波长不相等，选 h p 项 D 错误 5已知钙和钾的截止频率分别为 7.73 1014 Hz 和 5.441014 Hz，在某种单色光的照射 下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电 子具有较大的( ) A波长 B频率 C能量 D动量 解析：选 A.根据爱因斯坦光电效应方程mvhW.由题知W钙W钾，所以钙逸出的光 1 2 2 m 电子的最大初动能较小根据p及p和c知，钙逸出的光电子的特点是：动2mEk h 量较小、波长较长、频率较小选项 A 正确，选项 B、C、D 错误 6 (多选)(2019成都检测)如图所示为光电管
6、的工作电路图， 分别用波长为0、1、2 的单色光做实验，已知102.当开关闭合后，用波长为0的单色光照射光电管的阴 极 K 时，电流表有示数则下列说法正确的是( ) A光电管阴极材料的逸出功与入射光无关 B若用波长为1的单色光进行实验，则电流表的示数一定为零 C若仅增大电源的电动势，则电流表的示数一定增大 D若仅将电源的正、负极对调，则电流表的示数可能为零 解析：选 AD.光电管阴极材料的逸出功只与材料有关，而与入射光的频率、入射光的强度 无关，A 正确；用波长为0的光照射阴极 K 时，电路中有光电流，可知波长为0的光照射 阴极 K 时，发生了光电效应；若用波长为1(10)的光照射阴极 K 时
7、，虽然入射光的频 第 - 3 - 页 共 6 页 率变小， 但仍可能大于阴极的极限频率， 仍可能发生光电效应， 因此电流表的示数可能不为零， B 错误 ； 仅增大电路中电源的电动势，光电管两端电压增大，当达到饱和电流后，电流表的示数 不再增大，C 错误 ； 将电路中电源的正、负极对调，光电子做减速运动，若电子到达不了阳极， 则此时电流表的示数为零，D 正确 7某光源发出的光由不同波长的光组成，不同波长的光的强度如图所示，表中给出了一 些材料的极限波长，用该光源发出的光照射表中材料( ) 材料钠铜铂 极限波长(nm)541268196 A.仅钠能产生光电子 B仅钠、铜能产生光电子 C仅铜、铂能产
8、生光电子 D都能产生光电子 解析：选 D.根据爱因斯坦光电效应方程可知，只有光源的波长小于某金属的极限波长， 才有光电子逸出，该光源发出的光的波长有一部分小于 100 nm，小于钠、铜、铂三个的极限 波长，都能产生光电子，故 D 正确，A、B、C 错误 8(多选)利用金属晶格(大小约 1010 m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子 束通过电场加速后，照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样已知电子质量为m，电荷 量为e，初速度为 0，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中正确的是( ) A该实验说明了电子具有波动性 B实验中电子束的德布罗意波的波长为 h 2meU C加速电压U越
9、大，电子的衍射现象越明显 D若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显 解析：选 AB.能得到电子的衍射图样，说明电子具有波动性，A 正确；由德布罗意波的波 长公式 及动量p，可得，B 正确；由可知，加速电 h p 2mEk2meU h 2meU h 2meU 压越大，电子的波长越小，衍射现象就越不明显，C 错误；用相同动能的质子替代电子，质子 的波长变小，衍射现象与电子相比不明显，故 D 错误 9用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动 能Ek随入射光频率变化的Ek图象已知钨的逸出功是 3.28 eV，锌的逸出功是 3.34 eV，若将二者的图线画在同一
10、个Ek坐标系中，如图所示，用实线表示钨，虚线表示锌， 则正确反映这一过程的是( ) 第 - 4 - 页 共 6 页 解析：选 A.依据光电效应方程EkhW0可知，Ek图线的斜率代表普朗克常量h， 因此钨和锌的Ek图线应该平行图线的横轴截距代表截止频率0，而0，因此钨 W0 h 的截止频率小些，综上所述，选项 A 图正确 【B 级 能力题练稳准】 10(2019山东泰安一模)如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为0的光照到阴 极 K 上时，电路中有光电流，则( ) A若增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大 B若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生 C若换用波长为1(10)的光照射阴极
11、K 时，电路中一定没有光电流 D若换用波长为2(20)的光的频率有可能大于 极限频率，电路中可能有光电流，故 C 错误；若换用波长为2(20)的光的频率一定大于 极限频率，电路中一定有光电流，故 D 正确 11 (多选)(2019湖南长沙模拟)金属钙的逸出功为 4.31019 J， 普朗克常量h6.6 1034 Js，光速c3.0108 m/s，以下说法正确的是( ) A用波长为 400 nm 的单色光照射金属钙，其表面有光子逸出 B用波长为 400 nm 的单色光照射金属钙，不能产生光电效应现象 C若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应现象，则增大光的强度将会使光电子的最 大初动能增大 第
12、- 5 - 页 共 6 页 D若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应现象，则减小光的强度将会使单位时间内 发射的光电子数减少 解析：选 AD.波长为 400 nm 的单色光的光子能量为Eh4.951019 J，大于钙的逸 c 出功，可以产生光电效应现象根据光电效应规律，光电子的最大初动能决定于入射光的频 率而与其强度无关，但强度决定了单位时间内发射的光电子数的多少，选项 A、D 正确 12(多选)用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为 2.5 eV 的光照射到光 电管上时，电流表 G 的示数为 0.2 mA.移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于 0.7 V 时，电流表示数为
13、0.则( ) A光电管阴极的逸出功为 1.8 eV B开关 S 断开后，没有电流流过电流表 G C光电子的最大初动能为 0.7 eV D改用能量为 1.5 eV 的光子照射，电流表 G 也有电流，但电流较小 解析：选 AC.该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于 0.7 V 时， 电流表示数为 0，则知光电子的最大初动能为 0.7 eV，根据光电效应方程EkmhW0，得逸 出功W01.8 eV，故选项 A、C 正确；当开关 S 断开后，用光子能量为 2.5 eV 的光照射到光电 管上时发生了光电效应，有光电子逸出，则有电流流过电流表，故选项 B 错误 ； 改用能量为 1.5
14、eV 的光子照射，由于光电子的能量小于逸出功，不能发生光电效应，无光电流，选项 D 错误 13(2019湖北八校联考)表中是按照密立根的方法进行光电效应实验时得到的某金属 的遏止电压Uc和入射光的频率的几组数据 Uc/V0.5410.6370.7140.8090.878 /1014 Hz5.6445.8886.0986.3036.501 由以上数据应用 Excel 描点连线，可得直线方程，如图所示 第 - 6 - 页 共 6 页 则这种金属的截止频率约为( ) A3.51014Hz B4.31014Hz C5.51014Hz D6.01014Hz 解析：选 B.遏止电压为零时，入射光的频率等于截止频率，根据方程Uc0.397 3 1014 1.702 4，当Uc0 时，解得4.31014Hz，B 正确 14光电效应实验中，用波长为0的单色光A照射某金属板时，刚好有光电子从金属表 面逸出当波长为的单色光B照射该金属板时，光电子的最大初动能为_，A、B两 0 2 种光子的动量之比为_(已知普朗克常量为h、光速为c) 解析：逸出功W0hc，根据爱因斯坦光电效应方程EkmhW0， hc 0 2hc 0 hc 0 hc 0 再由p，可得 . h pA pB h A h B 1 2 答案： 12 hc 0